JPS5843613B2

JPS5843613B2 - 湿式多板クラツチ

Info

Publication number: JPS5843613B2
Application number: JP54082704A
Authority: JP
Inventors: 忠佐藤
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1979-07-02
Publication date: 1983-09-28
Also published as: GB2057599A; JPS5610826A; US4317512A; FR2461155B1; FR2461155A1; GB2057599B; DE3024816A1; IT8068038A0; IT1128843B; DE3024816C2

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、湿式多板クラッチに係わり、更に詳しくは
、プレス機械において、入出力軸の軸受に作用するスラ
スト荷重の発生を著しく低減させた湿式多板クラッチに
関するものである。

一般に、この種の湿式多板クラッチは、乾式多板クラッ
チに比較して以下のような種々の長所を備えているため
、現在でも広く利用されている。

例えば、 ■ 油中においては、摩擦板からの放熱が良いため、プ
レスの能力に必要とするだけの摩擦板の数を容易に確保
することができること。

■ また湿式多板クラッチに用いられている焼結合金製
の摩擦板は、乾式多板クラッチに多用されるアスベスト
系のものに比較して、摩耗量が非常に少なく、約１／１
６００程度である。

従つて、湿式の場合には、クラッチ或はブレーキのクリ
アランスの調整が長期間不要であること。

■ また摩擦面に発生するわずかな微粉の除去には、摩
擦板が油中で回転しており、更に摩擦面に螺旋状の溝が
切られているので、常に油が遠心力で、この溝を通過し
、その除去は完全に行なわれること。

■ また油中での摩擦板の摩擦係数は、はぼ一定である
ため、制動時のバラツキが非常に小さいこと。

等が湿式多板クラッチの特徴とされている。

ところで、従来の湿式多板クラッチは、上述のような長
所を有する反面、クラッチおよびブレーキ等の他、軸受
部分で発生する熱の問題が現在もなお未解決とされてい
る。

即ち、この発生する熱の発熱源は、摩擦板から生ずる摩
擦熱と、軸受から発生する摩擦熱とで、その発熱の大部
分を占めている。

従来の湿式多板クラッチの構造の場合には、その油温か
気温プラス５０℃位には容易になるものである。

特に夏季においては、約８０℃位になることは稀ではな
いのである。

従って、従来では、上記熱を、クラッチのハウジングに
設けた放熱板に、フライホイールに取付けたファンによ
り強制的に空冷しているのが普通である。

しかしながら、上記の熱は大気中に放熱されるばかりで
はなく、一部はクラッチハウジングおよび出力軸等を経
て、プレス機械のフレームに伝達される。

その結果、フレームは熱変形をし、プレスの加工精度を
著しく低下させていた。

また、クラッチ、ブレーキ部分で発生する熱は、全く無
駄なエネルギーとして消費され、機械の効率を著しく低
下させるという欠点があった。

また、従来のトランスミッション（湿式多板クラッチ本
体）は、クラッチをＯＮにしたとき、入出力軸の軸線方
向に、スラスト荷重が作用するため、入出力軸の軸受に
円錐コロ軸受を使用するのが一般的である。

しかし、円錐コロ軸受は、スラスト荷重を受けると、発
熱現象が大きく、従ってトランスミッション自体が熱を
持ち、その熱により、プレス機械自体が熱膨張を起して
、プレスの精度を変化させるという問題があった。

この発明は、上記従来の熱的問題を有効に解決したもの
である。

この発明の主たる目的は、入出力軸の軸受部に、スラス
ト荷重が作用しない構造にして、熱の発生を著しく低減
させた湿式多板クラッチを提供するものである。

また、この発明の他の目的は、クラッチ機構からの熱伝
導による熱変形を少なくし、プレス機械の加工精度を向
上させた湿式多板クラッチを提供するものである。

また、この発明の他の目的は、熱エネルギーの損失を少
なくし、機械効率の高いプレス機械における湿式多板ク
ラッチを提供するものである。

更に、この発明の他の目的は、軸受の耐久性を向上させ
た湿式多板クラッチを提供するものである。

以下、添附図面に基づいてこの発明の好適一実施例を説
明する。

第１図は、この発明に係る湿式多板クラッチ１を備えた
プレス機械３の概略正面図を示し、このプレス機械３は
、同図に示すように、架台５上に、Ｃ型フレーム７が傾
斜可能に支持されている。

前記Ｃ型フレーム７には、偏心軸９が回転自在に取付け
られており、この偏心軸９には、ラム１１に下端部が枢
着されたコネクティングロッド１３の上部が嵌合されて
いる。

従って、偏心軸９を回転することにより、コネクティン
グロッド１３を介してラム１１が昇降されるものである
。

Ｃ型フレーム７の１部背面には、図示しない複数の位置
決めピンや、ボルト等を介して駆動ユニット１５が着脱
自在に装着されている。

前記駆動ユニット１５のケーシングには、クラッチ・ブ
レーキユニット１７と、動力取出ユニット１９とが着脱
自在に装着されている。

この発明は、クラッチ・ブレーキユニット１７内に内装
された湿式多板クラッチ１を要旨とするもので、以下、
このクラッチ・ブレーキユニット１７の構成について詳
述する。

クラッチ・ブレーキユニット１７は、第２図に示すよう
に、外周面に複数の放熱用フィン２１を備えた中空円筒
状のケーシング２３内に、複数のラジアル軸受２５ａ
、２５ｂを介して、中空円筒状の入力軸２７が回転自在
に支承されている。

この入力軸２７の一端部外周には、キー２９を介して駆
動プーリ３１が一体的に取付けられており、この駆動プ
ーリ３１には、第１図に示すＣ型フレーム７に装着され
た駆動モータ３３からのベルト３５が掛は回わされてい
る。

また前記入力軸２７の他端部には、円周方向に張り出し
たフランジ３１が一体的に形成され、このフランジ３７
には、摩擦クラッチ機構３９における中空状の複数のク
ラッチ板４１を支承させたドライブピン４３が植設され
ている。

前記摩擦クラッチ機構３９は、前記クラッチ板４１と、
出力軸４５に装着された中空円板状の摩擦板４γとを押
圧することによって、入力軸２Ｔの動力を出力軸４５に
伝達するものである。

また摩擦板４１は、出力軸４５の大径部の外周面に形成
されたスプライン部４９にスプライン嵌合されている。

前記クラッチ板４１と、摩擦板４７とは交互に重合する
ように配設されている。

また前記出力軸４５のスプライン部４９のほぼ中央部に
は、リング状の固定環体５１が固定され、またスプライ
ン部４９には、ブレーキ機構５３における複数の摩擦板
５５がスプライン嵌合されている。

前記複数の摩擦板５５と交互に重なり合うように配設さ
れた中空状の複数の制動板５７は、制動ピン５９に支承
され、この制動ピン５９は、ケーシング２３の一端面に
ボルト６１を介して取付けられた支持体６３に固定され
ている。

またこの支持体６３には、複数の軸受６５を介して前記
出力軸４５が回転自在に支承されている。

前記出力軸４５のスプライン部４９には、前述のように
摩擦クラッチ機構３９と、ブレーキ機構５３とが装着さ
れており、また出力軸４５には、円板状のクラッチ押圧
板６７．６９が摺動自在に嵌着されている。

前記クラッチ押圧板６７は、摩擦クラッチ機構３９にお
けるクラッチ板４１と、摩擦板４Ｔとを前記固定環体５
１との間に押圧するものであり、またクラッチ押圧板６
９は、ブレーキ機構５３における摩擦板５５と制動板５
１とを押圧するものである。

クラッチ抑圧板６７．６９は、出力軸４５の大径部分を
軸方向に貫通したブツシュ７１およびボルト７３を介し
て一体的に連結されている。

また前記クラッチ押圧板６７と、出力軸４５との間には
、クラッチ押圧板６Ｔを摩擦板４７から常時離脱する方
向に附勢するブレーキスプリング７５が介装されている
。

前記出力軸４５の先端部（第２図において左側）には、
歯車Ｔ７が取付けられており、この歯車γ７は、クラッ
チ・ブレーキユニット１７を前記駆動ユニット１５に組
み込んだ際、この駆動ユニット１５における図示しない
歯車と噛合するものである。

なお、上記クラッチ・ブレーキユニット１７においては
、駆動モーフ３３を駆動し、ベルト３５を介して駆動プ
ーリ３１を回転すると、キー２９を介して入力軸２７が
回転される。

従って、ドライブピン４３を介してクラッチ板４１が一
体的に回転されるのである。

次に、前記中空円筒状に形成された入力軸２７の内部に
は、一端が前記クラッチ押圧板６７と当接し、かつ中空
円筒状に形成された第１操作杆γ９が、回転かつ摺動自
在に嵌挿されている。

また第１操作杆Ｔ９の中空内部には、一端が前記出力軸
４５の基端部と回転自在に係合する第２操作杆８１が回
転かつ摺動自在に挿通されている。

前記第２操作杆８１と出力軸４５の基部との係合態様は
、第２図において第２操作杆８１が右方向に移動すると
き、出力軸４５を右方向に引張るような態様に係合して
いるものである。

前記第１操作杆７９と、第２操作杆８１との他端部には
、この発明の要旨とするスラスト荷重調整装置８３が設
けられている。

このスラスト荷重調整装置８３は、前記駆動プーリ３１
の端面に装着されたシリンダーハウジング８５と、この
シリンダーハウジング８５内にシール部材８７ａ、８７
ｂを介して摺動自在に内装された２つのピストン８９，
９１と、シリンダーカバー９３とから構成され、前記２
つのピストン８９．９１の間には、作動圧流体が供給さ
れるシリンダー室９５が形成されている。

前記２つのピストン８９．９１は、はぼ同一の受圧面積
を有するように形成され、このピストン８９の１つは、
スラスト軸受９７、中間部材９９、座金１０１等を介し
て、前記第１操作杆７９の他端部に当接している。

また、もう１つのピストン９１は、スラスト軸受１０３
、ベアリング押え１０５、及び第２操作杆８１の他端部
に螺合されたナツト１０７を介して、第２操作杆８１の
他端部と連結している。

またピストン９１の内部には、前記シリンダー室９５と
連通ずる作動圧流体の給排路１０９が形成され、この給
排路１０９の一端部は、シリンダーカバー９３内に形成
された作動圧流体の流通路１１１と連通している。

シリンダーカバー９３のほぼ中央には、前記流通路１１
１と接続する作動圧流体の供給口１１３が設けられ、こ
の供給口１１３に図示しない作動流体供給源から作動圧
流体が供給される。

以上のように、スラスト荷重調整装置８３が構成されて
いるため、作動流体供給源から供給される作動圧流体は
供給口１１３、流通路１１１．給排路１０９を通ってシ
リンダー室９５内に導入される。

そして、シリンダー室９５内に導入された所定圧力の作
動圧流体は、ピストン８９，９１を第２図において左右
方向に押圧し、これと同時に第１操作杆７９と、第２操
作杆８１とを同圧の作動圧流体のもとで、互いに逆方向
に押圧させるものである。

なお、作動圧流体としては、例えば圧気や、圧油を使用
するものである。

また、前記摩擦クラッチ機構３９と、ブレーキ機構５３
とを収容したケーシング２３の下部には、冷却または潤
滑等を行なうための油を収容した油室１１５が形成され
、また油室１１５の側部のケーシング２３内には、油室
１１５と、ケーシング２３の上部空間とを連通させた油
路１１７が形成しである。

なお、この発明の実施例では、上述のようにエアーを駆
動源として、第１操作杆７９、第２操作杆８１を操作し
ているが、油圧或いはねじ、カム等の機構により操作す
ることも可能であり、また上述の実施例では、シリンダ
ーハウジング８５が、駆動プーリ３１の外面に装着され
ているが、この駆動プーリ３１と切離して、駆動プーリ
３１の内側、例えば入力軸２７の内側にシリンダー室９
５を設けることも可能である。

更に、この発明の実施例では、第１、第２操作杆７９，
８１を入力軸２７側に突出させて設けているが、出力軸
４５側に設けることも可能である。

次に、上記のような構成から成るこの発明の作用につい
て説明する。

まず、第２図に示すように、クラッチ板４１がＯＦＦ、
ブレーキ機構５３がＯＮの状態から、摩擦クラッチ機構
３９をＯＮにする場合には、前記図示しない作動流体供
給源から一定圧以上の作動圧流体（ブレーキスプリング
７５の圧縮圧力以上）を供給口１１３、流通路１１１．
給排路１０９を通ってシリンダー室９５内に導入する。

シリンダー室９５内に導入された所定圧力の作動圧流体
は、相対面するピストン８９，９１を、第２図において
左右方向に同時に押圧する。

ピストン８９が第２図において左方向に押圧されると、
中間部材９９、座金１０１を介して第１操作杆７９が左
方向に移動し、第１操作杆Ｔ９の一端部と当接するクラ
ッチ押圧板６Ｔを、ブレーキスプリング７５の弾性力に
抗して左方向に移動させ、摩擦クラッチ機構３９のクラ
ッチ板４１と、摩擦板４Ｔとを圧着させる。

そして、駆動モータ３３により駆動プーリ３１を介して
回転駆動される入力軸２Ｔの回転駆動力を、出力軸４５
に伝達するものである。

またクラッチ抑圧板６Ｔの移動によって、前述のように
クラッチが入るとともに、ボルト６１によって連結され
ているクラッチ押圧板６９が左方向に押圧されて、ブレ
ーキ機構５３の摩擦板５５と制動板５７との圧接状態、
つまりブレーキがかかつている状態を解除する。

また一方、ピストン９１と連結する第２操作杆８１は、
第１操作杆Ｔ９の中空内部を、第１操作杆７９の移動方
向と反対方向、即ち、第２図において右方向に移動し、
前記回動されている出力軸４５が左方向に移動するのを
抑制するものである。

この結果、人、出力軸２７，４５の軸受部２５ａ。

２５ｂ、６５にはスラスト荷重が作用せず、従って、
軸受部２５ａｔ２５ｂｔ６５からの発熱量を著しく低減
することができる。

なお、ピストン８９，９１に介装されたスラスト軸受９
７，１０３には、当然スラスト荷重が働くが、スラスト
軸受９７，１０３の発熱量は少ないうえ、トランスミッ
ション部の外部にあるので、プレス機械３のＣ型フレー
ムγへの熱影響はほとんどない。

この発明は、上記のように、入力軸２７の中空内部に、
クラッチ押圧板６１を押圧する第１操作杆７９と、この
第１操作杆７９の内部に、出力軸４５に一端を回転自在
に係合させた第２操作杆８１とを設け、前記第１操作杆
７９と、第２操作杆８１との一側部に、クラッチをＯＮ
にした際、前記第１操作杆７９を押圧するとともに、第
２操作杆８１を、前記押圧力向と反対方向に附勢するス
ラスト荷重調整装置８３を設けて構成したため、以下の
ような優れた効果を奏するものである。

■ 人、出力軸２７，４５の軸受部にスラスト荷重が作
用しないため、熱の発生が少なく、従って、この熱によ
りプレス機械３の精度を変化させることが全くないので
、精度の良い製品を加工することができる。

■ 熱エネルギーの損失が少ないので、機械効率を高め
ることができる。

■ また軸受部には、上述のようにスラスト荷重が作用
しないため、軸受の耐久性を著しく高めることができる
。

■ 構造が簡単であるため、安価に製作できるとともに
メンテナンスも容易である。

なお、この発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく他の実施態様において実施することも可能である。

例えば他の実施態様としては、第３図に示すごとく、前
述のスラスト荷重調整装置８３をケーシング内に設ける
構成とすることも可能なものである。

すなわち、出力軸４５の内端部を、軸承１１９を介して
前記入力軸２７の内端部に支承して両端支持とする。

そして、前記出力軸４５の内端部付近に環状のシリンダ
ー１２１を摺動自在に嵌合し、前記クラッチ押圧板６７
に代えて、このシリンダー１２１が前記摩擦板４７を押
圧するよう構成し、このシリンダー１２１と前記ボルト
７３とを一体的に連結する。

一方、前記シリンダー１２１に摺動自在に嵌入した環状
のピストン１２３は、キー１２５、ナツト１２７等によ
って出力軸４５に一体的に固定する。

そして、出力軸４５の軸心部に穿設しだ流体通孔１２９
と前記シリンダー１２１のチャンバー１３１とを、出力
軸４５に穿設した連通孔１３３を介して連通ずるもので
ある。

この実施例においては、流体通孔１２９からシリンダー
１２１のチャンバー１３１内へ圧力流体を供給すると、
ピストン１２３イま第３図において右方向へ押圧され、
シリンダー１２１は左方向へ押圧される。

したがって、シリンダー１２１が左方向へ移動して摩擦
板４７を押圧することとなる。

このとき、シリンダー１２１が摩擦板４７を介して出力
軸４５を左方向へ押圧する力は、ピストン１２３が右方
向へ押圧される力と均衡するので、出力軸４５が軸方向
に移動されるようなことがなく、出力軸４５を支承した
各軸承にスラスト荷重が作用するようなことがないもの
である。

したがって、軸承からの発熱が少なくなり、かつ軸承の
寿命が延びることとなるものである。

【図面の簡単な説明】

添附図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、プ
レス機械の概略正面図、第２図は湿式多板クラッチの縦
断正面図、第３図は他の実施例の要部を示す断面図であ
る。図面に表わされた主要な符号の説明、６７・・・・・・
クラッチ押圧板、γ９・・・・・・第１操作杆、４５・
・・・・・出力軸、８１・・・・・・第２操作杆、８３
・・・・・・スラスト荷重調整装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１クラッチ押圧板６７を押圧する第１操作杆７９と、
この第１操作杆７９と同一軸線上に設け、かつ出力軸４
５に、一端が回転自在に係合した第２操作杆８１とから
成り、クラッチの入力時に、前記第１操作杆７９を押圧
するとともに、第２操作杆８１を、前記押圧力向と反対
方向に附勢するスラスト荷重調整装置８３を設けたこと
を特徴とする湿式多板クラッチ。